《物理化学实验上》2017级化教专业
本物理化学实验教材的内容,综合了物理化学学科各专业方向的基本实验、技术和研究方法,同时,对其它与化学相关专业的实验和研究工作的开展,本书给出的原理、方法与技术等也具有普遍意义。本书分为绪论、基本实验技术与仪器、基础实验、综合与设计性实验、附录五个部分。绪论部分涉及安全防护、数据处理、误差问题与计算机应用等基础知识,在基本实验技术与仪器部分共设五个讲座,概括了物理化学实验中的基本技术和常用实验仪器的使用方法,便于使用者掌握与应用物理化学的基本实验技术和仪器。实验选题包括基础实验和综合设计性实验两部分,其中基础实验涵盖了化学热力学、电化学、动力学、表面与胶体化学、结构化学等分支的二十一个实验供使用者选用,综合设计性实验所编写的十四个综合与设计性实验源于生产、社会实践与科学研究领域,力求反映物理化学新进展、新技术并与应用紧密结合,体现了基础性、系统性、应用性、综合性与可操作性。附录部分包括国际单位制、物理化学实验常用数据。
2016化学教育化工基础
课程简介
《化工基础》是一门理论密切联系生产实际的应用技术课程,它以化工生产为研究对象,以理论的应用为重点,研究化工类生产中具有共同特点的单元操作和化学反应器的基本原理,具有工程性、应用性和综合性的特点,是化学(教育和材料)专业开设的一门带有工程性质的专业必修课,也是主要专业基础课程之一。
《化工基础》课程主要讲授化学工程学的基础知识,使学生在具有无机、有机、分析、物化等课程知识的基础上,熟悉化工生产的基本原理和掌握典型设备的基本知识,了解化工过程开发的主要内容和方法,以及对典型化工产品生产的全过程有所认识,学到应用技术经济观点综合处理问题的方法,培养学生科学研究、科技开发、科技管理以及分析和解决一般生产问题的能力;提高学生科技创新和科技成果产业化的意识和能力。
该课程主要包括:化工单元操作基础、单元反应基础、化学工程工艺基础。化工单元操作基础部分包括:流体输送;热量传递;混合物分离。
化工基础课涉及的知识面广,综合性和实践性强,是化学专业本科知识结构中必不可少的组成部分,担负着由理及工、由基础到专业的特殊使命。本课程的主要任务:使学生掌握化工生产必备的化工生产中单元操作的基本原理、典型设备及其计算(包括选型)方法,以培养学生分析和解决有关工程实际问题的能力。本课程强调工程观点、定量计算和工程设计能力的训练,强调处理工程问题的方法论,强调理论与实践的结合,提高学生的综合素质和职业能力。
预修课程与后续课程
本课程是在学生掌握无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等课程知识的基础上,讲授化学工程学的基础知识。
教学参考书
[1] 北京大学化学系主编,《化学工程基础》,高等教育出版社,1983年。
[2] 武汉大学主编,《化学工程基础》, 高等教育出版社,2001年。
[3] 王定锦主编,《化学工程基础》,高等教育出版社,1992年。
[4] 吴迪胜、蒋家俊、皮耐安主编,《化工基础》(上、下)(第二版),高等教育出版社,1989年。
[5] 天津大学主编,《化工原理》(上、下),化学工业出版社,1994年。
[6] 上海师范大学,福建师范大学编,《化工原理》(上、下),高等教育出版社,2000年。
仪器分析(17级化教)
仪器分析是分析化学最为重要的组成部分,是化学和相关专业的主干课程,也是分析化学的发展方向。本课程的教学目的是使学生通过本课程的学习,牢固掌握各类仪器分析方法的基本原理以及仪器的各重要组成部分,对各仪器分析方法的应用对象及分析过程要有基本的了解。此外,通过本课程的教学,让学生对当今世界各类分析仪器及分析方法及发展趋势有一些初步的了解,从而为其今后的工作及更深一步地学习作必要的铺垫。
物理化学(下)(2016级化学教育专业)
课程简介:物理化学课程是化学教育专业的一门基础理论课。课程学习的目的是在已学过一些先行课的基础上,运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学变化的普遍规律,使学生了解并掌握物理化学的基本理论与方法,以增强其分析问题与解决问题的能力,并加深对中学化学课程相关内容的理解与掌握。
物理化学课程内容包括化学热力学、化学动力学,电化学、表面物理化学、胶体分散系统与大分子溶液。本学期《物理化学(下))》将学习化学动力学,电化学以及胶体与界面化学知识。化学动力学主要研究化学反应速率和反应机理,以及外界条件如温度、压力、浓度和催化剂等对反应速率的影响,研究这类问题可为如何有效控制化学反应、抑制副反应发生,使反应按照所需要的方向和适当的速率进行提供理论上的帮助。电化学主要研究化学能与电能之间的相互转化以及所遵守的规律;胶体与界面化学主要研究界面现象和胶体分散体系的基本理论与应用。
物理化学课程与中学课程内容密切相关。教学与考试要求中关于初中化学知识的“金属的活动性顺序 、金属资源保护 、铁的冶炼 、合金及其应用、溶液乳浊液 ”;高中化学知识中“胶体分散系统和大分子系统;催化剂、反应速率、化学动力学;反应可能性与现实性的综合考量;活化分子与活化能;原电池、电解池、电镀等;电解质溶液、可逆电池电动势及其应用、电解与极化作用”等课程内容与物理化学(下)内容相关,学好物理化学有助于从知识的本源去了解中学化学教学中涉及的相关概念、理论与应用,提升作为化学准教师的专业素质与能力。
本课程采用SPOC(small private online course )混合学习模式,学习中我们将线下教学与网络化教学相结合,即在线下采用讲授与课堂互动,作业等教学环节,学习课程的基本知识和应用以及其中蕴含的科学思想方法;线上则通过不同课程资源中学生的自主学习、不同教学活动的组织与实施等,达到教学、管理、评价相结合的教学体系,并培养学生自主学习的习惯与能力。通过二者的相互融合,提高学习效率,以达到更好的教学效果。同学们的课堂活动、章节测试、问题讨论等将以一定权重计入课程考核成绩中。
本课程总学时数:54学时。
教师: 何广平, 孙艳辉 马国正
物理化学实验(2017级材料化学专业、新能源与器件专业)
课程简介:物理化学实验课程为材料化学、新能源与器件专业独立必修课程,课程综合了化学领域中各分支所需要的实验工具和方法,应用物理化学原理,通过使用仪器或由若干仪器组合成的测量系统对系统的某一物理化学性质进行测定,进而达到研究化学问题的目的,课程也为专业后续实验课程学习的先修课程。
物理化学实验课程的任务是培养学生综合运用所学知识,并能利用物理和化学领域研究中的一些重要实验技术和手段,研究物质的物理化学性质和化学反应规律,并解决有关化学问题的能力。课程的开设,体现理论与实验的辨证关系,是培养化学专业与近化学类专业人才不可缺少的课程。课程涵盖基本技术训练、基础实验和应用型实验,学生独立完成12个实验,包括涉及电学、温度、压力与光学内容的基本技术实验,涉及化学热力学、化学动力学、电化学、表面与胶体化学等分支内容与方法的原理性实验和研究性实验,并体现专业特点。
由于物化实验涉及多种仪器、装置、构造原理等,仅通过教材,学生难以进行课前预习,极大的影响了实验前的预习效果。而教师通常课前仅针对开设的实验,具体讲解实验目的、原理与应用,学生虽能在课堂完成实验,但更多的是被动学习,缺乏探究、思辨、互动与主动学习的过程。此外,由于学时的限制,教师也难以在课堂上拓展教学空间,达到“授之以渔”的目的。作为实验课程的评价环节,仅通过实验报告和期末考试,缺乏实验过程的评价,不利于调动学生学习的积极性和主动性。因此,课程将结合砺儒云平台,采用线上与线下相结合的教学方式,以弥补学生实验预习的不足以及课程评价的单一化,并通过网上教学活动的组织,注重学生在学习过程中思辨能力与自主学习、合作能力的培养,形成教学、管理、评价相结合的教学体系,最大限度地达到物理化学实验课程的教学要求。
课程学时 72
任课教师:何广平 孙艳辉 肖信、林晓明、蔡跃鹏,马国正、
无机及基础化学实验开放课程(2018级)
“无机化学实验”课程是对与化学有关的多个专业开设的一门重要的专业基础课程,分为“无机化学实验(1)”和“无机化学实验(2)”两部分,分别在(1)和(2)学期开设,每学期54学时,共108学时,3学分。通过该课程对新生进行全面的化学基本操作技能的训练,使学生掌握从事化学实验和研究工作所必须的基本实验知识和正确的实验操作方法。
“无机化学实验(1)”分为化学实验的一般知识,化学实验的基本操作,物质的分离与纯化基本知识和化学原理与测量四个部分,约涉及11个实验。如实验室安全知识;仪器认领,洗涤和干燥;试剂取用和溶液配制;转化法制备硝酸钾;离子交换法净化水;化学反应速率和活化能的测量;电离度和电离常数的测定;碘化铅溶度积的测量等实验。本课程要求学生独立完成每一个实验,实验前需撰写预习报告,实验后写出实验报告。学生的最终成绩由期末笔试,操作考试和平时考查综合评定而得。
“无机化学实验(2)” 包括元素及其化合物的性质;无机物的合成;常见阴离子和阳离子的分离;物质的分离和不同类型的开放实验,涉及约12个实验。通过本课程的学习,使学生掌握常见元素及其化合物的性质,一般化合物的制备、分离、鉴定方法,使学生初步具备查阅化学手册、工具书及有关文献资料,正确设计实验,解决实际问题的能力。培养学生观察、分析、判断、推理、获得结论的能力以及勇于开拓的创新意识。
无机化学(上、下)在线开放课程(2018级)
"无机化学”课程是化学专业学生必修的第一门重要的专业基础课程。它对学生专业知识的学习起着承前启后的作用。通过课程的学习,使学生掌握原子结构和元素周期律,分子结构和固体结构及其理论基础,并应用这些理论来解释简单分子的结构和性质。通过对化学热力学和动力学基础,化学平衡、电离平衡和氧化还原反应等基本原理和知识的学习,掌握对化学反应趋势和进行程度以及反应方向的正确判断,并能对溶液相中进行的反应进行各种物质浓度的计算。元素化学部分以s区、p区、d区、ds区和f区进行分区学习,了解各区元素的通性以及它们的特性,为更好地应用它们打下良好的知识基础。除了对知识的学习,更重要的是通过教学过程,培养学生良好的素质,提高学生分析问题和解决问题的能力,使学生初步具备从事化学相关工作的能力。
该课程分为上下两学期,上学期60学时,下学期45学时。采用闭卷考试方式,最终成绩由平时、期中和期末考试成绩按一定比例组成。
高分子物理--2016级材化
《高分子物理》是研究高分子材料的结构与性能之间关系的一门科学,与高分子材料的分子设计、合成工艺、改性方法、成型工艺、实际应用等都有非常密切的联系,是高分子材料与工程及其相关专业的最重要的,也是必不可少的专业技术基础课之一。本课程主要是系统阐述高分子的微观结构、宏观性能以及相互联系,主要内容包括高分子链的结构、聚集态结构、分子的运动及高分子材料的高弹性、粘弹性、流变性、电性能、力学性能和溶液性质等。
广东省在线开放课程《物理化学》
《物理化学》课程是化学专业的必修课程。通过该课程的学习,学生可以全面系统地了解物理化学的基本原理和知识,掌握如何运用物理和数学的理论和方法研究化学变化的基本规律。学会灵活运用热力学和动力学的相关原理和知识辩证地解决生产生活和科学实验中与化学相关的各种理论和实际问题。《物理化学》课程主要内容包括:(1)热力学:涉及热力学三个定律及其在多组分、多相体系、化学反应体系的具体应用,可以解决变化过程中的能量转化问题以及变化的方向和限度问题;(2)动力学:分别从宏观和微观角度解决反应的速率和机理问题,并将其应用在溶液、催化和光反应体系;(3)电化学:涉及化学能与电能相互转换和转换过程中的相关规律;(4)胶体与界面化学:在分子(原子)尺度上研究界面和分散体系的物理和化学过程。《物理化学》课程的特点是以物理的原理和实验技术为基础,从物质的物理现象和化学现象联系入手,来探求化学反应的基本规律。《物理化学》课程的评价注重学习过程评价,考核方式为:平时考核40%+期末闭卷考核60%。其中平时考核由三部分构成:平时成绩(出勤、课堂表现、课后作业)10%、在线学习成绩(参与程度、单元小测、专题论文等)15%、期中(或单元测验)15%。【备注:上述标准从2018级新培养方案执行】。
物理化学实验(2017级环境科学、环境工程专业)
物理化学实验课程为环境科学、环境工程专业独立必修课程,课程综合了化学领域中各分支所需要的实验工具和方法,应用物理化学原理,通过使用仪器或由若干仪器组合成的测量系统对系统的某一物理化学性质进行测定,进而达到研究化学问题的目的。课程也为专业后续实验课程学习的先修课程。
物理化学实验课程的任务是培养学生综合运用所学知识,并能利用物理和化学领域研究中的一些重要实验技术和手段,研究物质的物理化学性质和化学反应规律,解决有关化学问题的能力。课程的开设,体现理论与实验的辨证关系,是培养化学专业与近化学类专业人才不可缺少的课程。课程涵盖基本技术训练、基础实验和应用型实验,学生独立完成6个实验,包括涉及电学、温度、压力与光学内容的基本技术实验,涉及化学热力学、化学动力学、电化学、表面与胶体化学等分支内容与方法的原理性实验和研究性实验,并体现专业特点。
由于物化实验涉及多种仪器、装置、构造原理等,仅通过教材,学生难以进行课前预习,极大的影响了实验前的预习效果。而教师通常课前仅针对开设的实验,具体讲解实验目的、原理与应用,学生虽能在课堂完成实验,但更多的是被动学习,缺乏探究、思辨、互动与主动学习的过程。此外,由于学时的限制,教师也难以在课堂上拓展教学空间,达到“授之以渔”的目的。作为实验课程的评价环节,仅通过实验报告和期末考试,缺乏过程评价,不利于调动学生学习的积极性和主动性。
因此,课程将结合砺儒云平台,采用线上与线下相结合的方式,包括运用翻转课堂、混合式教学等模式,以弥补实验预习的不足以及课程评价的单一化,并通过网络资源拓展教学空间,注重学生在学习过程中思辨能力与自主学习能力的培养,最大限度地达到物理化学实验课程的教学要求。
课程学时 36
任课教师:何广平 林晓明 肖信
物理化学(2017级环境工程专业)
课程简介:物理化学课程是环境工程专业的一门基础理论课。课程学习的目的是在已学过一些先行课的基础上,运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学变化的普遍规律,使学生了解并掌握物理化学的基本理论与方法,以增强其在环境科学研究与应用中分析问题与解决问题的能力。
物理化学课程内容包括化学热力学、化学动力学,电化学、胶体与界面化学。化学热力学主要研究化学反应进行时的能量转换关系、反应的方向和限度,以及外界条件如温度、压力、浓度等对反应方向和限度的影响。研究这类问题可为设计新反应、寻找新的反应路线提供理论上的帮助。化学动力学主要研究化学反应速率和反应机理,以及外界条件如温度、压力、浓度和催化剂等对反应速率的影响,研究这类问题可为如何有效控制化学反应、抑制副反应发生,使反应按照所需要的方向和适当的速率进行提供理论上的帮助。电化学主要研究化学能与电能之间的相互转化以及所遵守的规律;胶体与界面化学主要研究界面现象和胶体分散体系的基本理论与应用。
物理化学基础理论与环境领域的研究与应用密切相关。例如,化学热力学与化学动力学的基础理论应用于对环境污染物修复与治理的化学过程的研究,例如对于火力发电厂烟气脱硫技术,无论哪种形式的烟气脱硫,其脱硫机理和过程都会涉及物理化学中的液态混合物和溶液的相平衡 、物质在两相间的分配平衡、双组分系统的液液平衡等问题 ;湿法烟气脱硫中设备的腐蚀也和物理化学中的电池电动势及极化原理密切相关 。此外,备受关注的环境污染物的电化学修复、光电化学与光催化降解;电絮凝方法与电渗析方法在废水处理中的应用;环境治理中的光氧化和光催化技术等都隐含着物理化学基础理论的应用。生活中许多习以为常的现象也隐含这物理化学的基本原理与应用。学习物理化学,有利于学生后续专业课程的学习,增强其在学科研究与应用中分析问题与解决问题的能力。
本课程讲授方式采用SPOC(small private online course )混合学习模式,即通过教学目标多元化的网上课程资源设置,将传统教学与网络化教学相结合。即在传统的教学中通过讲授与课堂互动,作业等教学环节,学习课程的基本知识和应用,满足课程掌握的基本要求,而将科学思想方法、专业拓展与应用等通过在线课堂完成,以满足不同层次的学习要求,并培养自主学习能力。二者的相互融合,达到教学目标的多元化。
课程学习的考核方式采用课程作业、线上学习活动及测试、章节测验、期末考试相结合的多元考评方式,综合评定学习成绩。
本课程总学时数:72学时。
任课教师:何广平 杨雅丽